Protein
description
Transcript of Protein
PROTEINPROTEIN
Proteios (Yunani) Proteios (Yunani) = pertama = mula-mula= pertama = mula-mulazat yang essensialzat yang essensial
Protein : Protein : Komponen essensial bagi semua mahluk Komponen essensial bagi semua mahluk hiduphidup
Definisi umum :Definisi umum :
Zat organik yang pada hidrolisis Zat organik yang pada hidrolisis menghasilkan unit-unit pembentuknya menghasilkan unit-unit pembentuknya yaitu asam-asam aminoyaitu asam-asam amino
Polipeptida: 3-15 asam aminoPolipeptida: 3-15 asam amino
Oligopeptida: 21-30 asam aminoOligopeptida: 21-30 asam amino
Definisi kimiawi :Definisi kimiawi :
C,H,O dan N (nitrogen = 16%)C,H,O dan N (nitrogen = 16%)
Unsur lain : iron, fosfor, kobaltUnsur lain : iron, fosfor, kobalt
NH2
R (radikal group)
COOHC
Alpha-carbon atom
Carboxyl group
HAmino group
Side-chain group
STRUKTUR DASAR ASAM AMINO
NH2 COOH
H
NH2COOH
CH3
C C
HH
NH2 COOHC
CH2
CH2
CH2
NH
C=NH
NH2
H
GlisinAlanin
Arginin
FUNGSI PROTEIN :FUNGSI PROTEIN : Membentuk jaringan/ bagian tubuhMembentuk jaringan/ bagian tubuh
-- Pertumbuhan (bayi, anak, pubertas)Pertumbuhan (bayi, anak, pubertas)
-- Pemeliharaan (dewasa)Pemeliharaan (dewasa)
-- Menggantikan sel-sel yg rusak/ausMenggantikan sel-sel yg rusak/aus
-- Membentuk darahMembentuk darah
PengaturPengatur-- Membentuk hormon, enzim, antibodi dllMembentuk hormon, enzim, antibodi dll
Memberi tenaga (Memberi tenaga (protein sparing protein sparing efek)efek)
1 g protein = 4 kalori1 g protein = 4 kalori
Bentuk lipoprotein Bentuk lipoprotein berperan dlm transpor trigliserida, berperan dlm transpor trigliserida, kolesterolkolesterol
Bentuk Bentuk carrier protein carrier protein spesifik spesifik transpor bbrp vitamin & mineraltranspor bbrp vitamin & mineral
Dalam homeostasis cairan tubuh Dalam homeostasis cairan tubuh (mempertahankan tekanan osmotik): (mempertahankan tekanan osmotik): albuminalbumin
Dalam bentuk kromosom Dalam bentuk kromosom menyimpan & menyimpan & meneruskan sifat keturunan (gen)meneruskan sifat keturunan (gen)
Penggolongan Protein Berdasarkan Perbedaan Penggolongan Protein Berdasarkan Perbedaan Bentuk, Kepentingan Fisik dan Kimia serta Bentuk, Kepentingan Fisik dan Kimia serta
Fungsinya dalam TubuhFungsinya dalam Tubuh
1.1. Protein strukturalProtein strukturalTubuh: tulang dan jaringan penunjangnya, kulit Tubuh: tulang dan jaringan penunjangnya, kulit dan epiteldan epitelJaringan: jaringan penunjang dan substansi Jaringan: jaringan penunjang dan substansi yang mendukungnyayang mendukungnyaSel: membangun struktur selSel: membangun struktur sel
2. Protektif2. ProtektifBarrierBarrier: pertahanan tubuh nonspesifik/ : pertahanan tubuh nonspesifik/ turnoverturnover, keratin, kulit, air mata, musin, keratin, kulit, air mata, musinInflamasi: protein fase akutInflamasi: protein fase akutRespons imun: selular dan humoralRespons imun: selular dan humoral
Penggolongan Protein Berdasarkan Perbedaan Penggolongan Protein Berdasarkan Perbedaan Bentuk, Kepentingan Fisik dan Kimia serta Bentuk, Kepentingan Fisik dan Kimia serta
Fungsinya dalam TubuhFungsinya dalam Tubuh
3. Transport/komunikasi3. Transport/komunikasiProtein plasma: albumin, transferin, Protein plasma: albumin, transferin, apolipoproteinapolipoproteinHormon: insulin, glukagon, growth hormonHormon: insulin, glukagon, growth hormonMembran sel dan reseptor: komunikasi Membran sel dan reseptor: komunikasi intraseluler/second messengerintraseluler/second messengerEnzimatik: Enzimatik: Ekstraseluler: pencernaan, pembekuan, Ekstraseluler: pencernaan, pembekuan, hemoglobin, dan Ohemoglobin, dan O22, transport CO, transport CO22, asam basa, asam basaJalur metabolik: glikolisis, sintesis protein, siklus Jalur metabolik: glikolisis, sintesis protein, siklus asam sitrat, siklus ureaasam sitrat, siklus urea
Protein tubuh
Terbagi atas 2 kompartemen:
Protein jaringan:
Protein plasma: prealbumin, albumin
Protein dari satu kompartemen dapat ditarik dari kompartemen lain untuk memenuhi kebutuhan tubuh
Protein plasma mengalami turnover yang cepat terhadap asupan protein yang rendah atau kondisi katabolisme (infeksi, stres, sepsis)
Pool asam amino tubuh: asam amino yang berasal dari makanan dan pemecahan jaringan memasuki “pool” untuk disintesis menjadi protein tubuh
Amino acid pool
Dietary protein
Tissue protein
breakdownPlasma proteins
Tissue Protein
synthesis
NH3 Urea Urine
Nitrogen-containing compunds
(purines uric acid)
Alpha-keto Glycogenic (carbohydrates)
Acid residues Ketogenic (ketones fats)
Deaminasi
Anabolisme
Katabolisme
Keseimbangan antara
kompartemen protein
dan pool asam amino
PENCERNAAN PROTEINPENCERNAAN PROTEIN
Pencernaan protein berawal di lambung Pencernaan protein berawal di lambung dan berakhir di usus halusdan berakhir di usus halus
Di mulut Di mulut hanya secara mekanik hanya secara mekanik
Lambung (asam)Lambung (asam)
PepsinogenPepsinogen PepsinPepsinH+
Dalam usus halus (basa)Dalam usus halus (basa)
Cairan pankreasCairan pankreas
TripsinogenTripsinogen TripsinTripsin
KimotripsinogenKimotripsinogen KimotripsinKimotripsin
ProelastaseProelastase ElastaseElastase
ProkarboksipeptidaseProkarboksipeptidase KarboksipeptidaseKarboksipeptidase
Cairan ususCairan usus
Enzim aktif aminopeptidase memutus AA satu persatu Enzim aktif aminopeptidase memutus AA satu persatu
polipeptida polipeptida peptida, dipeptida, AA peptida, dipeptida, AA
DipeptidaDipeptida AAAADipeptidase
Enterokinase
Tripsin
Tripsin
Tripsin
KLASIFIKASI ASAM AMINOKLASIFIKASI ASAM AMINO
-- Dapat atau tidaknya tbh membentuk Dapat atau tidaknya tbh membentuk Asam AminoAsam Amino
- Berdasarkan jumlah & macam Asam Berdasarkan jumlah & macam Asam Amino essensialAmino essensial
- Berdasarkan fungsinya dalam tubuh Berdasarkan fungsinya dalam tubuh Untuk pertumbuhan atau Untuk pertumbuhan atau
perkembangan normalperkembangan normal
KLASIFIKASI Asam AminoKLASIFIKASI Asam Amino
ESSENSIALESSENSIAL
(INDISPENSABLE)(INDISPENSABLE)
NONESENSIALNONESENSIAL
(DISPENSABLE)(DISPENSABLE)
CONDITIONALLY CONDITIONALLY ESSENSIALESSENSIAL
ArgininArginin
LeusinLeusin
IsoleusinIsoleusin
LisinLisin
ValinValin
TriptofanTriptofan
FenilalaninFenilalanin
MetioninMetionin
TreoninTreonin
HistidinHistidin
AlaninAlanin
Asam aspartatAsam aspartat
Asam glutamatAsam glutamat
GlutaminGlutamin
ProlinProlin
SerinSerin
TirosinTirosin
SisteinSistein
TaurinTaurin
GlisinGlisin
Asam amino esensial yakni asam amino Asam amino esensial yakni asam amino yang tidak dapat dibuat sendiri oleh tubuh yang tidak dapat dibuat sendiri oleh tubuh kita, dan harus diperoleh dari makanan. kita, dan harus diperoleh dari makanan.
Arginin tidak esensial bagi anak-anak dan Arginin tidak esensial bagi anak-anak dan orang dewasa, tapi berguna bagi orang dewasa, tapi berguna bagi pertumbuhan bayi. pertumbuhan bayi.
Histidin esensial bagi anak-anak tetapi Histidin esensial bagi anak-anak tetapi tidak esensial bagi orang dewasa. tidak esensial bagi orang dewasa.
BERDASARKAN JUMLAH & MACAM BERDASARKAN JUMLAH & MACAM
AA ESSENSIALAA ESSENSIAL
-- Protein sempurnaProtein sempurna
Jumlah & macam Asam Amino esensial Jumlah & macam Asam Amino esensial
cukup cukup daging, susu, telur daging, susu, telur
-- Protein tidak sempurnaProtein tidak sempurna
Kurang salah satu Asam Amino essensialKurang salah satu Asam Amino essensial
tumbuh-tumbuhantumbuh-tumbuhan
-- Diet campuran Diet campuran saling melengkapi saling melengkapi
MetabolismeMetabolisme
Protein terdiri atas asam-asam amino yang Protein terdiri atas asam-asam amino yang terikat dengan ikatan peptidaterikat dengan ikatan peptida
Lambung: lingkungan asam menyebabkan Lambung: lingkungan asam menyebabkan enzim pemecah protein bekerjaenzim pemecah protein bekerja
Usus halus: enzim proteolitik yang bersifat Usus halus: enzim proteolitik yang bersifat selektif dalam memecah ikatan proteinselektif dalam memecah ikatan protein
Hasil: asam amino, dipeptida, oligopeptidaHasil: asam amino, dipeptida, oligopeptida Absorbsi: usus halus yang tergantung pada Absorbsi: usus halus yang tergantung pada
energi dan membutuhkan transporter spesifikenergi dan membutuhkan transporter spesifik
Pemecahan protein
Organ Aktivasi Enzim Substrat Produk
Lambung pH < 4 Pepsin Protein utuh Polipeptida
dengan C-
terminal Tyr,
Phe, Trp, Leu, Glu, Gln
Pankreas pH 7,5 endopeptida terikat dengan
enterokinase ikatan peptida
disekresi oleh tripsin peptida-peptida peptida dg
mukosa usus terminal C
asam amino
dasar (arg, lys)
kemotripsin peptida-peptida peptida dg
terminal C
asam amino
netral
Pemecahan protein
Organ Aktivasi Enzim Substrat Produk
Pankreas Eksopeptidase Rantai terminal C
Karboksipeptidase Successive amino Asam
acids at C terminus asam
amino
Aminopeptidase Successive amino Asam-
acids at N terminus asam
amino
Energy CostEnergy Cost of Protein of Protein TurnoverTurnover
Pembentukan ikatan peptida: 15-20% dari Pembentukan ikatan peptida: 15-20% dari restingresting energy expenditureenergy expenditure
Sintesis dan degradasi protein: 4 kJ/gSintesis dan degradasi protein: 4 kJ/g
Protein Protein TurnoverTurnover
Suatu proses pemecahan proten tubuh secara Suatu proses pemecahan proten tubuh secara terusmenerus dan dilepaskan asam-asam amino terusmenerus dan dilepaskan asam-asam amino untuk membentuk protein-protein baruuntuk membentuk protein-protein baru
Sangat responsif terhadap status hormonalSangat responsif terhadap status hormonal Sintesis protein ditingkatkan: insulin, Sintesis protein ditingkatkan: insulin, growth growth
hormonhormon, testosteron, testosteron Sintesis protein diturunkan, peningkatan Sintesis protein diturunkan, peningkatan
degradasinya: kortikosteroiddegradasinya: kortikosteroid Sintesis dan degradasi protein ditingkatkan: Sintesis dan degradasi protein ditingkatkan:
tiroidtiroid
METABOLISME PROTEINMETABOLISME PROTEIN
Keseimbangan proteinKeseimbangan protein
Anabolisme (Anabolisme (buildingbuilding))
Katabolisme (Katabolisme (breakdownbreakdown))
KESEIMBANGANKESEIMBANGAN
““Protein turn overProtein turn over” ” dibongkar / dibangundibongkar / dibangun
kembalikembali
TertinggiTertinggi :: mukosa usus, hati, ginjal,mukosa usus, hati, ginjal,
pankreas, plasmapankreas, plasma
RendahRendah :: otot, otak, kulitotot, otak, kulit
kolagen kolagen hampir tdk ada hampir tdk ada
KESEIMBANGAN NITROGEN (IN)KESEIMBANGAN NITROGEN (IN)
Menggambarkan keseimbangan sintesis & Menggambarkan keseimbangan sintesis & degradasi proteindegradasi protein
Diukur berdasarkan jumlah protein (dlm btk Diukur berdasarkan jumlah protein (dlm btk nitrogen) yg diekskresi tbh dibandingkan nitrogen) yg diekskresi tbh dibandingkan jumlah protein yg dikonsumsijumlah protein yg dikonsumsi
Ekskresi > konsumsi Ekskresi > konsumsi IN negatif IN negatif
Ekskresi < konsumsi Ekskresi < konsumsi IN positif IN positif
Ekskresi = konsumsi Ekskresi = konsumsi balans seimbang balans seimbang
BAHAN MAKANAN SUMBER BAHAN MAKANAN SUMBER PROTEINPROTEIN
HEWANIHEWANI
susu, telur, daging, ikan, jeroan, ayam dllsusu, telur, daging, ikan, jeroan, ayam dll
NABATINABATI
kacang-kacangan, serelia, tahu, tempe, kacang-kacangan, serelia, tahu, tempe, oncom dlloncom dll
Penentuan Status Protein Tubuh Penentuan Status Protein Tubuh
Tidak ada satu cara tunggalTidak ada satu cara tunggal Tidak dapat diukur secara langsungTidak dapat diukur secara langsung
Penentuan kandungan nitrogen tubuh secara in vivo Penentuan kandungan nitrogen tubuh secara in vivo neutron activation analysisneutron activation analysis
Konsentrasi asam amino plasma atau albuminKonsentrasi asam amino plasma atau albumin Fat free massFat free mass: indeks protein total tubuh: indeks protein total tubuh Massa otot: ekskresi kreatinin urinMassa otot: ekskresi kreatinin urin Penilaian fungsi metabolik jaringan aktif: tes fungsi Penilaian fungsi metabolik jaringan aktif: tes fungsi
otot, otot, tes fungsi hati, tes fungsi imun tes fungsi hati, tes fungsi imun
KEBUTUHAN PROTEINKEBUTUHAN PROTEIN
Normal : 0,8 – 1 g/Kg BB/hari ditambah 25 Normal : 0,8 – 1 g/Kg BB/hari ditambah 25 g untuk hamil dan menyusuig untuk hamil dan menyusui
Meningkat :Meningkat :
-- TraumaTrauma
-- Infeksi / sepsisInfeksi / sepsis
-- Luka bakarLuka bakar
-- dlldll
Kebutuhan protein tbh Kebutuhan protein tbh dipengaruhi :dipengaruhi :
UmurUmurBerat badanBerat badanNilai hayati makanan sehari-hariNilai hayati makanan sehari-hariStatus fisiologis, spt hamil / menyusuiStatus fisiologis, spt hamil / menyusuiSakitSakit
KUALITAS PROTEINKUALITAS PROTEIN
Berdasarkan kemampuannya menyediakan nitrogen dan asam amino untuk pertumbuhan, pemeliharaan dan perbaikan jaringan tubuh
Proporsi kandungan AA essensialProporsi kandungan AA essensial
Kecernaannya (Kecernaannya (digestibilitydigestibility))
Kapasitasnya mendukung pertumbuhanKapasitasnya mendukung pertumbuhan
Kecernaan protein bbrp bhn Kecernaan protein bbrp bhn makananmakanan
Bahan makananBahan makanan Kecernaan protein (%)Kecernaan protein (%)
TelurTelur
Daging, ayam, ikanDaging, ayam, ikan
SusuSusu
GandumGandum
JagungJagung
KedelaiKedelai
Kacang-kacanganKacang-kacangan
9797
85-10085-100
8181
91-9591-95
9090
9090
73-8573-85
KANDUNGAN ASAM AMINO DALAM BAHAN KANDUNGAN ASAM AMINO DALAM BAHAN MAKANAN, % PROTEINMAKANAN, % PROTEIN
PROTEINPROTEIN
BHN BHN MAKANANMAKANAN
LISINLISIN ASAM ASAM AMINOAMINO
BER-SBER-S
TREONINTREONIN TRIPTOFANTRIPTOFAN LEUSINLEUSIN
IDEALIDEAL 5,55,5 3,53,5 4,04,0 1,01,0 7,07,0
TELURTELUR 6,46,4 5,55,5 5,05,0 1,61,6 8,88,8
SUSU SAPISUSU SAPI 7,87,8 3,33,3 4,64,6 1,41,4 9,89,8
DAGING DAGING SAPISAPI
8,78,7 3,83,8 4,44,4 1,21,2 8,28,2
KEDELAIKEDELAI 6,96,9 3,43,4 4,34,3 1,51,5 8,48,4
TEPUNG TEPUNG JAGUNGJAGUNG
2,92,9 3,23,2 4,04,0 0,60,6 13,013,0
BLACK BLACK BEANBEAN
6,46,4 2,62,6 3,43,4 1,01,0 8,78,7
LENTILLENTIL 6,16,1 1,51,5 3,63,6 0,90,9 7,07,0
CARA PENENTUAN KUALITAS CARA PENENTUAN KUALITAS PROTEINPROTEIN
Nilai zat gizi protein dicerminkan sebagai Nilai zat gizi protein dicerminkan sebagai skor asam amino berdasarkan skor asam amino berdasarkan digestibilitydigestibility dan komposisi asam-aminonya.dan komposisi asam-aminonya.
Asam amino yang dijadikan referensi Asam amino yang dijadikan referensi untuk mengevaluasi protein adalah protein untuk mengevaluasi protein adalah protein pada putih telurpada putih telur
Asam amino esensial yang jumlahnya sangat kurang dalam bahan makanan disebut asam amino pembatas.Dalam biji-bijian sereal, asam amino pembatasnya adalah lisin, sedangkan dalam kacang-kacangan biasanya metionin.
Bahan pangan nabati berprotein tinggi seperti kacang-kacangan, lentil, tahu, dan tempe, dan mengombinasikannya dengan protein dari biji-bijian seperti gandum, jagung, beras, atau oatmeal.
CARA PENENTUAN KUALITAS PROTEINCARA PENENTUAN KUALITAS PROTEIN
SKORE ASAM AMINO (Skor Kimia / Skor Protein )SKORE ASAM AMINO (Skor Kimia / Skor Protein )
Kadar AA pembatas (plg rendah/sedikit) dibandingkan Kadar AA pembatas (plg rendah/sedikit) dibandingkan kebutuhan ideal dlm suatu sumber protein x 100%kebutuhan ideal dlm suatu sumber protein x 100%
Skore KimiaSkore Kimia
Protein lengkapProtein lengkap : 65 – 100%: 65 – 100%
Protein setengah lengkapProtein setengah lengkap : 40 – 65%: 40 – 65%
Protein tak lengkapProtein tak lengkap : < 40%: < 40%
CARA PENENTUAN KUALITAS CARA PENENTUAN KUALITAS PROTEINPROTEIN
Metode lain untuk mengevaluasi Metode lain untuk mengevaluasi digestibilitydigestibility dan dan komposisi protein hewani:komposisi protein hewani: Biologic valueBiologic value: berdasarkan keseimbangan nitrogen : berdasarkan keseimbangan nitrogen
dan kemampuan protein untuk menganti nitrogen dan kemampuan protein untuk menganti nitrogen tubuh harian yang hilang atau mendukung tubuh harian yang hilang atau mendukung pertumbuhanpertumbuhan
Net protein utilizationNet protein utilization: berdasarkan nilai biologik dan : berdasarkan nilai biologik dan derajat digestibilityderajat digestibility
Protein efficiency ratioProtein efficiency ratio: berdasarkan berat badan dari : berdasarkan berat badan dari pertumbuhan binatang percoban dibagi dengan pertumbuhan binatang percoban dibagi dengan asupan proteinasupan protein
NILAI BIOLOGIS (BV)NILAI BIOLOGIS (BV)
BV = BV = x 100%x 100%
PROTEIN EFISIENSI RASIO (PER)PROTEIN EFISIENSI RASIO (PER)
PER =PER =
3 – 4 minggu3 – 4 minggu
N yang diretensi
N yang dicerna
Gr protein makanan yg dikonsumsi
Gr perubahan BB
Net Protein Utilization (NPU)Net Protein Utilization (NPU)
NPU =NPU =
Net Dietary Protein Calorie Percentage Net Dietary Protein Calorie Percentage
NDP Cal % = NDP Cal % =
Daya cerna (Digestibility)Daya cerna (Digestibility)
G retensi protein makan (N)G protein yg dikonsumsi (N)
X 100
Kalori dari protein makanan
N makanan yg dikonsumsi
X 100
X 100%
N yg dicerna
Kalori total yg dikonsumsi
Perbandingan Kualitas Protein Berdasarkan Skor Asam Perbandingan Kualitas Protein Berdasarkan Skor Asam amino, Biologic Value (BV), Net Protein Utilization (NPU), amino, Biologic Value (BV), Net Protein Utilization (NPU),
dan Protein Efficiency Ratio (PER)dan Protein Efficiency Ratio (PER)
MakananMakanan Skor AA Skor AA BV BV NPUNPU PERPERTelurTelur 100 100 100100 94 94 3.923.92Susu sapi 95Susu sapi 95 9393 82 82 3.093.09Daging sapi 69Daging sapi 69 7474 67 67 2.302.30SoybeansSoybeans 47 47 7373 61 61 2.322.32PeanutsPeanuts 65 65 5555 55 55 1.65 1.65 Polished ricePolished rice 57 57 64 64 57 57 2.182.18Whole wheatWhole wheat 53 53 6565 49 49 1.531.53
Skor protein hewani lebih tinggi dari protein nabatiSkor protein hewani lebih tinggi dari protein nabatiDibutuhkan variasi jenis protein nabati (Dibutuhkan variasi jenis protein nabati (soy, grains, nuts, soy, grains, nuts, seeds, vegetablesseeds, vegetables) untuk mendapatkan kandungan asam ) untuk mendapatkan kandungan asam amino yang lengkap amino yang lengkap
KEKURANGAN ENERGI PROTEINKEKURANGAN ENERGI PROTEIN
Kurang kalori protein (marasmik-Kurang kalori protein (marasmik-kwashiorkor )kwashiorkor )
Gejala klinis :
• Edema
• Wajah membulat & sembab
• Rambut tipis, kemerahan, rontok & mudah dicabut
• Perubahan st. mental, apatis & rewel
• Pembesaran hati
• Otot hipotropi
• Kel. Kulit
• Sering disertai infeksi
Jenis-jenisJenis-jenis
Marasmik: kurang energiMarasmik: kurang energiKwasiorkhor: kurang proteinKwasiorkhor: kurang proteinMarasmik-kwasiorkhor: kurang energi Marasmik-kwasiorkhor: kurang energi
proteinprotein
Ciri-CiriCiri-Ciri Marasmik: Marasmik:
Kurus keringKurus kering
Rambut rontokRambut rontok
Flek hitam pada kulitFlek hitam pada kulit
Kwasiorkhor:Kwasiorkhor:
Badan gemuk berisi cairanBadan gemuk berisi cairan
Depigmentasi kulitDepigmentasi kulit
Rambut jagungRambut jagung
Muka bulanMuka bulan